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路桥钻孔灌注桩施工关键技术及质量控制措施分析

作者

傅林林 张伟 孙宁亮

1.37032219781006623X 2 山东鲁中公路建设有限公司  山东淄博  255086 3 山东德畅工程科技有限公司  山东淄博  255300

引言

钻孔灌注桩是一种通过机械钻孔、清孔、安装钢筋笼并灌注混凝土形成的基础结构,其主要包括施工准备、钻孔、清孔、钢筋笼制作与安装、混凝土灌注等环节。由于钻孔灌注桩具有施工工序简单,适用范围广等特点,因此,在路桥施工中得到了广泛应用。然而,由于钻孔灌注桩受地质条件、施工工艺等多种因素影响,容易出现各种质量问题。因此,深入研究钻孔灌注桩施工关键技术及质量控制措施具有重要实践意义。

1 路桥钻孔灌注桩施工关键技术

1.1 护筒埋置

护筒埋置是路桥施工的重点环节,其质量若未能达标,将对整个工程的品质造成不利的影响与干扰。为确保护筒埋置质量,首先在于科学运用全站仪,精确标记护筒埋置坐标,精准定位中心平面位置,并基于此,对桩点进行有效检测。护筒埋置的效果越理想,路桥结构的稳定性与可靠性便越高。其次,需严格控制护筒埋置的深度,将其顶部高出地面的距离维持在大约 30cm 。施工期间还需合理评估护筒埋置状态,严格规范施工人员的各项操作行为,因为不当的操作同样会对最终的施工质量产生负面影响。

1.2 泥浆制备

泥浆护壁技术的合理运用能显著提升桩基施工质量,而要充分发挥该技术效能,关键在于高质量完成泥浆制备工作。若泥浆制备不达标,护壁技术效果将大打折扣,进而影响钻孔灌注桩的整体施工质量。钻井作业前,需先对工程条件进行深入分析,依据钻井方法及地质特征,制备相应比重的泥浆。在制备过程中,应精确调控泥浆成分比例,主要包括水、黏土及必要的添加剂。一般而言,需密切关注泥浆的 pH 值及杂质含量,同时监测泥浆密度。为增强泥浆性能,可适当添加特定添加剂,以促进颗粒分散、降低粘度。此外,水土比例的控制也是泥浆制备的关键,制备完成后,需严格检测泥浆的黏度与含沙量,确保其完全满足工程施工的各项要求。

1.3 钻孔

钻孔施工前需科学进行枕木设置操作,防止出现钻孔垂直度差、位置不准确等问题。在枕木设置工作中,严禁与护筒进行直接接触,防止护筒移位的情况。在安装完钻机后,要进行适当的调整,使桩锤和钻芯的位置保持一致,误差不超过 2cm 。进行钻探作业时,选择 50cm 左右的小吊锤进行冲击,在细粒地层中,为防止塌孔;可以采用桩锤对粘土进行撞击,以形成围护墙。在整个施工过程中需密切关注钻孔位置与泥浆面偏差,发现问题马上给出整改意见。冲击松软土层时,务必将底部残渣清理干净,避免后续出现返工等情况,当地层不同时,钻进方式也存在一定差异。在钻孔过程中应重点关注土壤变化情况,主要检查对象为渣样,并使用其与地质剖面情况对照。当土壤发生变化时,应督促施工人员及时测试泥浆,若发现无法满足相关要求需及时调整。当钻至设计标高后,有关人员要立即进行清孔,清孔以冲洗液为主,施工过程中要依据孔内沉渣的状况来决定冲洗时间。

1.4 清孔

清孔是保证桩身质量的重要环节,其目的是清除孔底沉渣和孔壁泥皮,确保桩身与地层之间的良好结合。常用的清孔方法有正循环清孔和反循环清孔。正循环清孔适用于孔深小于 50m 的桩基,通过泥浆泵将泥浆从钻杆内注入孔底,携带沉渣从孔口排出。反循环清孔适用于孔深大于 50m 的桩基,通过真空泵将泥浆从钻杆内抽出,携带沉渣排出孔外。清孔过程中,需严格控制泥浆指标和沉渣厚度。泥浆密度应控制在 1.03~1.10g/cm3 ,黏度为 17~20s ,含砂率小于 2% 。沉渣厚度应小于 50mm ,对于端承桩,沉渣厚度应小于 30mm 。清孔完成后,需进行孔底沉渣检测,通常采用重锤法或沉渣测定仪进行测量。

1.5 钢筋笼制作吊装及混凝土灌注

钢筋笼作为钻孔灌注桩施工中的关键组成部分,承担着重要的抗拉功能。在制作钢筋笼时,必须确保所用材料的质量符合既定标准,以免材料质量问题对最终施工效果造成不利影响。施工前,需精心绘制钢筋笼制作图纸,而在进行钢筋笼焊接时,需依据实际工况实施恰当的挤压处理。钢筋笼吊装施工时,应利用平板车进行运输,并在此过程中妥善保护钢筋笼,防止其在运输途中发生变形,从而影响施工质量。吊装过程中,需确保钢筋笼下落速度均匀,且居中放置,相关施工任务应由经验丰富的工作人员负责执行。混凝土灌注同样是施工中的核心环节之一。在实施混凝土灌注桩时,必须强化质量控制。灌注前,需细致检查倒灌情况,待混凝土运抵施工现场后,需先行进行试验,确认混凝土质量无虞后,方可着手进行灌注作业。

2 路桥钻孔灌注桩施工质量控制措施

2.1 原材料质量控制

原材料质量控制是确保钻孔灌注桩施工质量的基础。水泥、骨料、钢筋等材料应符合国家标准和设计要求,进场时需进行严格检验。水泥应选用普通硅酸盐水泥,强度等级不低于 42.5MPa,进场时需检验其强度、凝结时间和安定性。骨料应选用级配良好、含泥量低的碎石或卵石,粒径一般为 5~20mm ,含泥量不超过 1% 。钢筋应选用热轧带肋钢筋,强度等级不低于 HRB400,进场时需检验其力学性能和化学成分。混凝土配合比设计应科学合理,确保混凝土的强度、坍落度和耐久性满足施工要求。配合比设计应根据设计强度等级、施工工艺和原材料性能进行,通常采用重量法计算。混凝土强度等级不低于 C30,坍落度控制在 180~220mm ,初凝时间不少于 6h,终凝时间不超过 12h. 。配合比确定后,需进行试配和调整,确保混凝土性能满足施工要求。

2.2 加强施工过程监理

在实际施工过程中,监理人员务必严格监督与检查各个施工环节,借此保证施工满足相关规范以及设计方案中的要求。首先,监理人员密切关注施工单位落实钻孔灌注桩施工工艺的情况,了解钻孔深度、钻进速度、钻孔直径、钻头选择等方面的参数,确保钻孔达到较高精度。而在制备与使用护壁泥浆时,监理人员需密切关注泥浆性能参数,防止产生塌孔等不良问题。在实施混凝土灌注工作时,监理人员应该将关注重点放在混凝土控制、配比设计以及浇筑速度等方面,为混凝土强度提供有效保障。其次,监理人员在开展工作时还应落实操作人员资质审核工作,确保操作人员能满足相关施工要求,保证施工规范性与安全性。

结语

综上所述,钻孔灌注桩技术凭借其广泛的适用性、较低的施工噪声以及显著的经济效益等多重优势,在路桥施工建设中扮演着至关重要的角色。但在钻孔灌注桩施工过程中,加强质量控制同样不可或缺,需对施工流程的每一个环节都实施严格的管控,同时,还应加大对施工人员的专业技能培训力度,确保他们能够严格遵循质量标准与施工规范进行操作,从而圆满解决施工中遇到的各种挑战与不足。

参考文献

[1] 翟晓冬 . 公路桥梁钻孔灌注桩施工关键技术及质量控制 [J]. 石河子科技,2025(1):46-47.

[2] 徐朗 . 路桥工程中钻孔灌注桩施工技术应用研究 [J]. 汽车周刊,2025(2):128-130.

[3] 许浩鹏 . 路桥施工中钻孔灌注桩施工工艺分析 [J]. 散装水泥,2024(6):119-121.